信息化条件下高分子材料及应用立体化教材建设研究

梁浜雷，赵亚奇，赵振新，赵海鹏，史向阳，谭延方

(河南城建学院 材料与化工学院，河南 平顶山 467036)

1 立体化教材建设的必要性

为了满足经济社会发展对人才的需求，高等教育的教学模式与人才培养模式发生了深刻的变革，高等教育正在面临着新的机遇和挑战。随着高等教育的不断改革与深化，对教学质量和育人效果也有了新要求，只有高质量的教育才能培养高素养、适应经济社会发展需求的综合型人才。教育质量的提升是以教学资源和教学模式的优化与完善为立足点，寻求全方位、多角度、优质高效的教学方法，其中作为教学内容载体的教材对提升教学质量有着举足轻重的作用。随着专业教育的不断深化和信息技术的不断发展，建设高水平、多功能、信息化的教材逐渐被各大高校提上日程，相关设计与开发手段倍受关注。以传统文字印刷的纸质教材逐渐被立体化教材所取代，立体化教材建设对提升教学质量、整合优质教学资源、助推教学模式改革等方面起到了重要作用，建设立体化教材正在成为高校教材建设的主流方向[1-2]。相对于传统的文字印刷教材而言，立体化教材集成了教材、视频、音频、图片等资源，集各种教学手段之所长为一体，多维度、多方位、形象化地呈现教学内容，在空间和时间上都得到了极大的扩展和延伸，让教学实施过程更加生动有趣，有效为信息化条件下的多媒体技术与教材的结合助力[3]。立体化教材建设是对信息技术资源、教学资源和教学实施过程的优化和整合，是提升高校专业内涵，提高教学质量的根本保障，是夯实高校软实力的重要元素。

高分子材料及应用课程是高分子材料与工程专业的必修课，也是很多高校的选修课，该课程在化工行业发展、专业建设及人才培养等方面占有重要的地位。近年来，各大高校针对高分子材料及应用立体化教材的开发与建设做出了一定的努力，但在立体化建设中依然存在着诸多问题，主要体现在：国内关于高分子材料及应用课程的立体化教材开放资源十分有限，特别是国家级优质精品开放资源更是少见；高分子材料及应用课程立体化教材建设和开发规范难统一，且价格昂贵，资源利用率较低；现有的电子教材基本上是将传统教材移到屏幕上，难以迎合学生的思维过程及认识规律，不益于师生互动；立体化教材建设质量有待进一步提高，针对性不强，难以较好地满足教学实际要求，难以满足学生自主学习的需求。因此，如何优化整合教学资源，构建出有利于改善教学成效、提升专业培养质量、适合实际教学使用的高分子材料及应用课程立体化教材仍需进一步的研究和探索[4]。

2 立体化教材的多维度建设策略

2.1 找出现有教材症结，加快推动革新步伐

通过借助网络平台设计和多媒体等信息化技术建立高分子材料及应用课程电子教材，打破现有教材系统性不强、质量不高、规范性差、利用率低、针对性和互动性不强、难以满足学生自主学习和教学实际需求等不足，确立科学和完善的立体化教材规范及开发标准，形成丰富的、完善的和多角度的立体化教学模式，有效助力教学质量的持续改善。例如，结合认知规律和思维习惯，对课程内容进行重排，合理完善知识架构，重新设计课程知识体系；融合音/视频、录像和电子书等多媒体方式以及各大社交平台，方便学生自主学习和互动交流，使学生多角度、多层次、趣味化的学习课程内容；适当融入高分子历史与高分子文化元素，并创建教材思政，使学生能在学习的过程中，窥探最伟大科学成就的形成和发展的概貌，领略高分子丰富多彩的文化魅力；充分考虑实际教学的需要，以循序渐进的难度梯度优选教学案例，适时设置实践和应用模块，培养学生学以致用和创新意识。

2.2 多角度整合资源，开发立体化教学包

立体化教学包中包括合理化教学方案、信息化电子教案、多角度学习指导和多样化教学资料库等，以适应高分子专业乃至其他专业的课程教学，提高高分子材料及应用课程教学质量和教学效果。通过立体化教学包的建设，整合与优化教学实施过程、教学资源和技术资源，有效提升专业内涵，助推高分子材料及应用课程的改革。具体措施如下：①优化配置教学方案。包括：合理构建课程学习导言，适时设置教学和学习提示，合理设立思维导图等创新元素。②设计信息化电子教案。包括：借助现代化多媒体技术使教学内容的编排符合学生的思维习惯和认知规律，设置有效的师生互动环节，促使学生乐于动脑；考虑教学实际，优化设计教学实施过程，结合动态仿真教学模式设置大量的多媒体教学动画，让抽象、枯燥的理论知识变得形象生动；采用多种与专业知识相关的教学策略，使学生乐于学和乐于悟。③设立多角度学习指导构架。包括：亮化学习要求，设置典型例题解析，设计重点知识学习导航图和难点剖析模块等。④建立多样化的教学资料库。整合各种线上、线下备课素材和教学资源，丰富和完善课程内容，突出个性化授课特点。包括：各教学案例、高分子材料成型和发展视频、高分子表征分析模拟、高分子相关科学家简介、著名高分子科研院所和企业简介视频等。

2.3 以网络平台为载体，开发建设网络开放课程

开发建设网络开放课程的目标是为学生提供优质的学习、共享和交流平台，如超星网和MOOC等[5]。该线上平台包含课程动态发布、课程内容详解、随堂测试模拟、重难点答疑解惑、学习互动交流论坛、实践与理论模拟、高分子史话与背景资源、师生互动栏目、网络教学视频等板块。同时，将该平台与常规教学平台相结合实现多样化的教学方式，如将超星学习通与腾讯课堂、钉钉课堂、QQ、微信、微博等平台相结合，借助二维码技术，对教学内容进行实时讨论与交流，并对感兴趣的知识点或案例进行实时分享，让课程“走出去”，让更多本专业或非本专业的学生接触并产生兴趣。

2.4 注重学科交叉，完善考核体系

以创新性、实践性、综合性和经济性为基础，全面优化课程知识体系，实现知识结构与市场需求的有效匹配，实现“市场好才是真的好”的人才检验模式。在立体化教材设置中，有效融入学科交叉课程(如专业课进行双语教学)，促进各学科交叉融合(如适时将高分子专业课程与无机非金属专业知识、文献检索、专业前沿讲座等相结合)，突出创新、创业及实践模块，并加大学分占比，着力开展第二创新实践课堂，同时纳入课程及学分考核体系。同时，将考核结果反馈到立体化教材建设中，实现以教促改、教学互长的良性循环。

3 立体化教材的思政建设思路

作为我校高分子材料与工程专业一门重要的专业基础课，高分子材料及应用课程不仅培养掌握高分子材料相关知识与工程应用方面的技术人才，还要培养具有家国情怀、人文素养、实事求是和创新精神的人才。在立体化教材建设过程中，将课程思政融入课程建设，积极发挥专业知识传授和思政育人在人才培养过程中的协同作用，不断更新思政教学方式和方法，努力实现专业知识传授和思政教育全面提升的深度融合，方能提升全面立人、立德树人的成效，具体可以从以下几点着手。

3.1 合理设立思政元素结点

在立体化教学包建设中，适当搜集相关思政元素作为教学资料库，作为结点适时插入到教学过程中，使学生加深对课程专业知识的理解、掌握、深化和拓展。使得课程思政不仅与专业知识进行有机融合，还要与学生的价值观塑造完美融合，让学生自然接受，才能引起学生的情感共鸣，从而实现内化于心、外化于行的成效。在每章知识点讲授完毕后，总结各思政元素结点，并与每章小结相关联，分析归纳、深化记忆。以高分子学科发展为例，在我国高分子学科发展初期，国内涌现出一批著名的高分子科学家，并取得了令人瞩目的成果。如冯新德、钱保功、钱宝钧等老前辈，搜集他们的图片、音/视频或纪录片等资料作为思政元素结点，插入到立体化教材中，让学生潜移默化地认识到“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”，前辈们身上的那种家国情怀、吃苦耐劳、敢于尝试、勇于拼搏的精神，正是他们需要学习和弘扬的人文素养。

3.2 多元化构建思政融入方式

采用多元化的方式构建课程思政，使学生更有兴趣地去接受与理解思政内容，有效提升思政育人成效。在现有教学模式下引入思政内容为基础，适时设计与探索新颖的思政融入方式。以针对性问题为线索展开，将“专业知识→思政元素”这一模式转变成“思政元素→专业知识”模式，提出当前的热门话题或国际社会关注的焦点和难点，在探索解决办法的途径中呈现出的科学价值或思维，如美国严厉打压华为手机，并对其芯片实施封锁，而这背后所蕴含的技术问题就是我国光刻胶技术相对落后，从而抛出专业难题，在激励学生家国情怀、使命担当和自主创新意识的同时，又激发学生对专业知识的求知欲，有效地促进教学效果。

3.3 适时抛出开放式思政主题

采用类似“翻转课堂”的形式，在立体化教材中以专业知识点为依托，引入开放式思政主题，学生在接受知识传授前预习老师提供的开放式思政主题，或在课堂、实践、实验的教学过程中适时抛出开放式思政主题，学生通过网上资源、查阅书籍、社会调研等方式收集资料、归纳总结，参与讨论或汇报，完成任务点。搜集的相关资料，进一步丰富立体化教学包内容。通过同一主题不同思政角度和想法的交流和碰撞，使学生分析问题和解决问题的能力得到提升，发散思维能力得到进一步锻炼。

4 结语

随着信息化技术的不断推进，高校对立体化教学资源的需求也将不断增长。高分子材料及应用立体化教材建设要想打破传统教材的束缚，就需要结合高分子材料及应用课程教学实际，进一步优化和完善教学资源，开发出适合教学使用的、易于学生消化吸收的、多元化和信息化的高分子材料及应用立体化教材。通过构建立体化教材规范和开发标准，构建立体化教学包，创建网络开放课程平台，多学科融入交叉和完善考核机制等方式，创建具有高分子材料与工程专业特色的立体化教材建设，是提高高分子材料及应用教学效果和提升专业培养质量的重要途径。考虑教学实际，以循序渐进的原则，合理融入高分子历史与高分子文化的教育，适时融入课程思政，合理设计与探索新颖的思政融入方式，以期最大程度地实现知识传授和人文素养培养的协同育人效果。